C++那些事--个人学习记录02（虚函数&纯虚函数%多态）

如果一个类声明了至少一个虚函数，通常意味着这个类是为多态而设计的，它将成为一个多态类，支持运行时动态绑定和继承体系中的多态行为。

• 编译器会为多态类生成一个虚函数表（vtable），并为每个对象添加一个虚函数指针（vptr），用于支持动态绑定。
• 注意：类中声明了虚函数，其派生类并不是必须重写（override）这个虚函数。
  在 C++ 中，当一个基类声明了一个虚函数，派生类可以选择性地重写它，但不是强制的。
  如果派生类没有重写该虚函数，则会继承基类中该函数的实现。
  如果派生类重写了该虚函数，则通过基类指针或引用调用该函数时，会根据对象的实际类型调用派生类的版本，实现多态。
  示例：

#include <iostream>

class Base {
public:
    virtual void show() {
        std::cout << "Base show" << std::endl;
    }

    virtual void greet() {
        std::cout << "Hello from Base" << std::endl;
    }
};

class Derived1 : public Base {
public:
    // 重写了 show()，但没有重写 greet()
    void show() override {
        std::cout << "Derived1 show" << std::endl;
    }
};

class Derived2 : public Base {
    // 没有重写任何虚函数，完全继承基类实现
};

int main() {
    Derived1 d1;
    Derived2 d2;

    Base* ptr1 = &d1;
    Base* ptr2 = &d2;

    ptr1->show();  // 输出: "Derived1 show"  (被重写)
    ptr1->greet(); // 输出: "Hello from Base" (未被重写，使用基类实现)

    ptr2->show();  // 输出: "Base show" (未被重写)
    ptr2->greet(); // 输出: "Hello from Base"

    return 0;
}

• 特殊情况：纯虚函数
  如果你强制要求派生类必须重写某个函数，你应该使用 纯虚函数（pure virtual function）：

class Base {
public:
    virtual void mustOverride() = 0; // 纯虚函数
};

class Derived : public Base {
public:
    void mustOverride() override { // 必须重写，否则无法实例化
        std::cout << "Implemented in Derived" << std::endl;
    }
};

• 包含纯虚函数的类是抽象类（abstract class），不能直接实例化。
• 派生类必须重写所有纯虚函数，否则它本身也是抽象类，无法实例化。因为继承后其虚函数还是虚函数，因此重写的时候不必再写virtual。

所以：声明了虚函数 ≠ 派生类必须重写，除非是纯虚函数。